2019高考生物大一輪復(fù)習(xí) 現(xiàn)代生物科技專題 第3講 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題真題演練 新人教版選修3.doc
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第3講 胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題 1.(2017年江蘇卷)下列關(guān)于小鼠體外受精及胚胎發(fā)育的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.精子在獲能液中于37 ℃、5%CO2條件下培養(yǎng)的目的是使精子獲能 B.小鼠在特定光控周期條件下飼養(yǎng),注射相關(guān)激素有促進(jìn)超數(shù)排卵的作用 C.分割的胚胎細(xì)胞有相同的遺傳物質(zhì),因此發(fā)育成的個(gè)體沒(méi)有形態(tài)學(xué)差異 D.注射到囊胚腔中的胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官的發(fā)育 【答案】C 【解析】體外受精時(shí)獲取的精子需在獲能培養(yǎng)液中進(jìn)行獲能處理,A正確。運(yùn)用超數(shù)排卵技術(shù),促使動(dòng)物產(chǎn)生更多的卵細(xì)胞,相關(guān)措施包括光周期的控制和注射促性腺激素,B正確。分割后的胚胎細(xì)胞遺傳物質(zhì)完全相同,但個(gè)體發(fā)育還受環(huán)境條件的影響,C錯(cuò)誤。胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,可以分化為個(gè)體的任何一種組織細(xì)胞,因此胚胎干細(xì)胞可以參與個(gè)體器官發(fā)育,D正確。 2.(2016年江蘇卷)印度沙漠貓是一種珍稀貓科動(dòng)物,通過(guò)胚胎工程技術(shù),可以讓家貓代孕而繁育,主要步驟如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.步驟甲、乙分別是指精子獲能、胚胎分離 B.誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素只能作用于特定細(xì)胞 C.受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)源于營(yíng)養(yǎng)液 D.步驟甲使用的培養(yǎng)液和早期胚胎培養(yǎng)液成分基本相同 【答案】B 【解析】步驟甲、乙分別指體外受精、胚胎移植,A錯(cuò)誤;誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素,只能作用于性腺,B正確;受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來(lái)自卵細(xì)胞,C錯(cuò)誤;受精過(guò)程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤?,與早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別,D錯(cuò)誤。 3.(2015年天津卷)2015年2月3日,英國(guó)議會(huì)下院通過(guò)一項(xiàng)歷史性法案,允許以醫(yī)學(xué)手段培育“三親嬰兒”。三親嬰兒的培育過(guò)程可選用如下技術(shù)路線。 據(jù)圖分析,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代 B.捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能遺傳給三親嬰兒 C.三親嬰兒的染色體全部來(lái)自母親提供的細(xì)胞核 D.三親嬰兒的培育還需要早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù) 【答案】C 【解析】受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自捐獻(xiàn)者的卵母細(xì)胞,故避免了母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代。紅綠色盲為細(xì)胞核基因遺傳病,捐獻(xiàn)者僅提供了卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),故捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因不能傳遞給三親嬰兒。受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自捐獻(xiàn)者,但細(xì)胞核中的染色體一半來(lái)自父方,一半來(lái)自母方。三親嬰兒的培育是體外受精,所以需要在體外培養(yǎng)至早期胚胎階段再進(jìn)行胚胎移植。 4.(2014年重慶卷)生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因,避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì) B.當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn),但不反對(duì)治療性克隆 C.反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒 D.生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來(lái)形成殺傷力 【答案】D 【解析】生物武器的種類包括致病菌、病毒、生化毒劑以及經(jīng)過(guò)基因重組的致病菌等,不包括干擾素,D錯(cuò)誤。 5.(2015年山東卷)治療性克隆對(duì)解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下: (1)過(guò)程①采用的是細(xì)胞工程中的____________技術(shù),過(guò)程②采用的是胚胎工程中的__________技術(shù)。 (2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí),所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的________________________________________________________________________。 (3)如果克隆過(guò)程中需進(jìn)行基因改造,在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí)必須使用__________________和____________________兩種工具酶?;虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需有________基因,以便篩選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。 (4)胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自囊胚中的__________。在一定條件下,胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個(gè)體________(填“A”或“B”),則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 【答案】(1)(體細(xì)胞)核移植 (早期)胚胎培養(yǎng) (2)pH(或酸堿度) (3)限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶) DNA連接酶(注:兩空可顛倒) 標(biāo)記 (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) B 【解析】(1)圖中過(guò)程①采用體細(xì)胞核移植技術(shù);過(guò)程②為重組細(xì)胞經(jīng)胚胎培養(yǎng)發(fā)育至早期胚胎的過(guò)程,利用了(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),氣體環(huán)境為95%的空氣和5%的CO2,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需用的工具酶為限制酶和DNA連接酶?;虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需要有標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子等。標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。(4)囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)具有發(fā)育的全能性,可以作為胚胎干細(xì)胞的來(lái)源。通過(guò)核移植技術(shù)獲得的組織器官若移植給核供體,則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 6.(2015年重慶卷)某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題,引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。 (1)擬進(jìn)行如下雜交: A(具高產(chǎn)奶基因的純種)♀B(具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種)→C 選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常________________________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng),但產(chǎn)奶量并未提高,說(shuō)明高產(chǎn)奶是________性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛,根據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是________,后代中出現(xiàn)所需要的母牛的概率是________(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。 (2)用以上最佳組合,按以下流程可快速獲得優(yōu)良個(gè)體。 精子要具有受精能力,需對(duì)其進(jìn)行________處理;卵子的成熟在過(guò)程________中完成。在過(guò)程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖,其作用是________。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過(guò)程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的____________________________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過(guò)程________的基因重組有關(guān)。 (3)為了提高已有胚胎的利用率,可采用________技術(shù)。 【答案】(1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育 隱性 A♀C 1/8 (2)獲能或增強(qiáng)活力?、邸」┠堋⌒詣e、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因?、? (3)胚胎分割 【解析】(1)由于B是具有適宜本地生長(zhǎng)基因的純種,故選擇B作為母本,可使胚胎在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育。讓B與純合的具有高產(chǎn)奶基因的A雜交得到C,C牛的產(chǎn)奶量并未提高,可推知高產(chǎn)奶是隱性性狀,而C為雜合子。因引進(jìn)的是含高產(chǎn)奶基因的純種公牛,故可選用A♀C雜交組合,后代中高產(chǎn)奶且適宜本地生長(zhǎng)的母牛的概率為1/21/21/2=1/8。(2)精子需進(jìn)行獲能處理,才能具有受精能力。卵子的成熟在受精過(guò)程中完成。胚胎培養(yǎng)中,葡萄糖的作用是提供能量。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,在胚胎移植前應(yīng)鑒定胚胎的性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因。經(jīng)過(guò)過(guò)程②的基因重組產(chǎn)生同時(shí)含有高產(chǎn)奶基因和適應(yīng)本地生長(zhǎng)基因的卵細(xì)胞,是后代出現(xiàn)高產(chǎn)奶且適宜本地生長(zhǎng)母牛的前提。(3)可通過(guò)胚胎分割技術(shù)提高已有胚胎的利用率。 7.(2015年安徽卷)科研人員采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因綿羊,以便通過(guò)乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人凝血因子IX醫(yī)用蛋白,其技術(shù)路線如圖。 (1)由過(guò)程①獲得的A為________________________________________________。 (2)在核移植之前,必須先去掉受體卵母細(xì)胞的核,目的是______________________________。受體應(yīng)選用________期卵母細(xì)胞。 (3)進(jìn)行胚胎移植時(shí),代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生________________,這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。 (4)采用胎兒成纖維細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞克隆,理論上可獲得無(wú)限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊,這是因?yàn)開_______________________________________________________。 【答案】(1)含目的基因的表達(dá)載體 (2)保證核遺傳物質(zhì)來(lái)自含目的基因的成纖維細(xì)胞 MⅡ (3)免疫排斥反應(yīng) (4)整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng) 【解析】(1)目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞前,需通過(guò)過(guò)程①形成含目的基因的表達(dá)載體。(2)核移植前,去掉卵母細(xì)胞核的目的是使核移植動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來(lái)自含目的基因的成纖維細(xì)胞。受體應(yīng)選用減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞。(3)胚胎移植時(shí),代孕母羊?qū)σ迫胱訉m的重組胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為重組胚胎在代孕母羊體內(nèi)的存活提供了可能。(4)整合有目的基因的成纖維細(xì)胞可進(jìn)行傳代培養(yǎng),所以理論上可獲得無(wú)限個(gè)轉(zhuǎn)基因綿羊。 8.(2014年山東卷)人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白,可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下: (1)htPA基因與載體用________________________切割后,通過(guò)DNA連接酶連接,以構(gòu)建重組表達(dá)載體。檢測(cè)目的基因是否已插入受體細(xì)胞DNA,可采用___________________技術(shù)。 (2)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞,要對(duì)供體母羊注射促性腺激素,使其____________。采集的精子需要經(jīng)過(guò)______________,才具備受精能力。 (3)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵常用的方法是________________。為了獲得母羊,移植前需對(duì)已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行__________。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個(gè)轉(zhuǎn)基因個(gè)體,這體現(xiàn)了早期胚胎細(xì)胞的________。 (4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測(cè)到______________________________,說(shuō)明目的基因成功表達(dá)。 【答案】(1)同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶) DNA分子雜交(或核酸探針) (2)超數(shù)排卵 獲能(處理) (3)顯微注射法 性別鑒定 全能性 (4)htPA(或人組織纖溶酶原激活物) 【解析】(1)用同種限制酶切割質(zhì)粒和含有htPA基因的DNA片段可產(chǎn)生相同的黏性末端,便于構(gòu)建基因表達(dá)載體;通常采用DNA分子雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)目的基因是否已插入受體細(xì)胞DNA。(2)為獲得更多的卵母細(xì)胞,通常對(duì)供體母羊注射促性腺激素使其超數(shù)排卵;采集的精子需要經(jīng)過(guò)獲能處理才具備受精能力。(3)通常用顯微注射法將重組表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物的受精卵;為了獲得母羊,移植前需要對(duì)已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行性別鑒定;早期胚胎細(xì)胞具有全能性,可利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)獲得多個(gè)轉(zhuǎn)基因個(gè)體。(4)htPA基因的表達(dá)產(chǎn)物為人組織纖溶酶原激活物,若在htPA轉(zhuǎn)基因母羊的羊乳中檢測(cè)到人組織纖溶酶原激活物,說(shuō)明目的基因成功表達(dá)。 9.(2013年山東卷)科學(xué)家通過(guò)誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS),繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下: (1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后,對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為____________,培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂,這種現(xiàn)象稱為____________。 (2)圖中2-細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得,該過(guò)程稱為________;也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子,通過(guò)______________后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)圖中重組囊胚通過(guò)____________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,暫不移入的胚胎可使用________方法保存。 (4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的______________分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性,有望在對(duì)人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向____________后用于疾病的細(xì)胞治療。 【答案】(1)原代培養(yǎng) 接觸抑制 (2)沖卵(或沖胚) 體外受精(或核移植) (3)胚胎移植 冷凍(或低溫) (4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 誘導(dǎo)分化 【解析】該題綜合考查動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程技術(shù)的原理和方法。(1)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行的初次培養(yǎng)為原代培養(yǎng),動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)具有細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的現(xiàn)象。(2)胚胎移植所需的胚胎可從供體輸卵管中通過(guò)沖卵的方法獲得,也可將卵子經(jīng)體外受精或核移植后獲得的受精卵或重組細(xì)胞,進(jìn)一步培養(yǎng)得到早期胚胎。(3)圖中重組囊胚通過(guò)胚胎移植技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,暫不移入的胚胎可進(jìn)行冷凍保存。(4)胚胎干細(xì)胞常由囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離培養(yǎng)獲得,由于iPS細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,經(jīng)定向誘導(dǎo)可分化形成特定組織細(xì)胞,因而在醫(yī)學(xué)上具有廣闊的應(yīng)用前景。 10.(2013年福建卷)克隆豬成功率較低,與早期胚胎細(xì)胞的異常凋亡有關(guān)。Bcl-2基因是細(xì)胞凋亡抑制基因,用PCR技術(shù)可以檢測(cè)該基因轉(zhuǎn)錄水平,進(jìn)而了解該基因與不同胚胎時(shí)期細(xì)胞凋亡的關(guān)系??寺∝i的培育及該基因轉(zhuǎn)錄水平檢測(cè)流程如圖。 請(qǐng)回答: (1)圖中重組細(xì)胞的細(xì)胞核來(lái)自__________細(xì)胞,早期胚胎移入受體子宮后繼續(xù)發(fā)育,經(jīng)桑椹胚、囊胚和________胚最終發(fā)育為克隆豬。 (2)在PCR過(guò)程中可檢測(cè)出cDNA中Bcl-2 cDNA的分子數(shù),進(jìn)而計(jì)算總mRNA中Bcl-2 mRNA的分子數(shù),從而反映出Bcl-2基因的轉(zhuǎn)錄水平。 ①圖中X表示________過(guò)程。 ②從基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢Bcl-2 mRNA的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列設(shè)計(jì)合成________用于PCR擴(kuò)增,PCR過(guò)程第一輪循環(huán)的模板是________。 【答案】(1)體 原腸 (2)①逆(反)轉(zhuǎn)錄?、谝铩cl-2 cDNA 【解析】(1)重組細(xì)胞的細(xì)胞核來(lái)自具有優(yōu)良性狀的親本,據(jù)圖可知,應(yīng)由良種豬提供細(xì)胞核,所以細(xì)胞核來(lái)自良種豬的體細(xì)胞;早期胚胎發(fā)育過(guò)程經(jīng)歷了桑椹胚、囊胚和原腸胚等階段。(2)①由題圖可知,X過(guò)程是由mRNA→cDNA的過(guò)程,此過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)。②PCR擴(kuò)增需要的條件是模板、原料、能量、酶和引物,目的是要合成相關(guān)的引物,模板就是Bcl-2 cDNA。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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